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基于白光LED的无线光通信技术研究

徐盼林  
【摘要】:LED灯具有亮度高、寿命长、性能稳定、节省能源等优点,它将成为下一代的照明工具。由于LED的高灵敏度和线性调制特性,因此LED照明系统具有传输信号的能力。与传统的红外和无线电通信相比,LED可见光通信具有发射功率高、无电磁干扰、无需申请频谱资源和室内不会出现数据泄漏等优点。LED照明灯无线通信能够在照明的同时实现通信功能,既节能又减少了重复投资,因此,LED可见光通信系统具有显著的研究意义和较大的发展前景,已被公认为一种新兴的短距离高速无线通信系统,并引起了国内外一些大学和科研机构学者的关注和研究。 本文通过对白光LED的结构和功能特性的讨论与分析,研究了白光LED的发光原理、伏安特性、光电转换特性、光谱特性。并分析了室内可见光的通信信道,对其链接方式、通信链路、信道模型进行了阐述。在系统设计方面,调研了PPM的调制原理及OOK和OFDM的调制方式,仿真了OOK调剂解调,同时对光电探测器进行了比较和选择,并通过搭建可见光通信的实际电路来分析白光LED与PIN的响应频率,得出白光LED和PIN管的响应频率分别为100KHZ与100HZ。最后通过采用OCDMA技术来实现用户上行链路通信,并仿真给出了单用户检测下系统误码率与地址码长度、权重、用户数以及判决门限的变化曲线,得出系统的误码率与用户数成正比,与地址码长度、权重、判决门限成反比。


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